Среди многих направлений в мировой текстильной промышленности в настоящее время наиболее динамичное развитие наблюдается в техническом текстиле. В условиях геополитического вызова стратегическая программа технологического развития по импортозамещению Минпромторга РФ предусматривает приоритетное направление по выпуску технических тканей, защитной одежды, специализированных материалов, которые относятся к сфере критической, высокотехнологичной продукции.

Специальная одежда, предназначенная для защиты человека в опасных зонах и в экстремальных условиях, должна обладать рядом специфических свойств, основными из которых являются: прочность и эластичность при различных нагрузках в любых климатических зонах, термо- и огнестойкость, биостатичность, устойчивость к агрессивным средам, относительная долговечность и другие.

Изготовление спецодежды, обуви, средств индивидуальной защиты (СИЗ), спасательного снаряжения требует применения технического текстиля с названными свойствами.

Задачей наших исследований явилось создание тканей требуемого ассортимента с использованием волокон со специальными свойствами.

Для достижения указанной цели в ООО НПФ «Термостойкие изделия» были созданы технические ткани с функциональными свойствами с применением термостойких оксадиазольного волокна и нитей отечественной разработки [1, 2]. Волокно нерадиоактивно, не содержит токсичных примесей и не оказывает токсичного воздействия на организм человека, относится к трудногорючим.

При исследовании физико-механических свойств полиоксидиазольных волокон [3] было установлено, что в определенной деформационно-временной области с возрастанием напряжения возрастает логарифм вязкости названного волокна. Повышение коэффициента вязкости с ростом напряжения обусловлено увеличением модуля упругости полиоксадиазольной нити в отличие от полимеров линейной структуры, например, ПЭТФ нитей, которые нашли широкое применение при изготовлении тканей бытового назначения. Полиоксадиазолы характеризуются наличием пространственной структуры. Возрастание модуля упругости специальных нитей в процессе деформации, по-видимому, обусловлено тем, что при растяжении этих нитей преимущественно деформируются проходные макромолекулы одной длины, следствием чего является перераспределение и возрастание числа водородных связей с одновременным переходом цис-конформеров в более жесткий транс - зигзаг в аморфной области полимера.

Одновременно при сохранении высоких прочностных показателей оксадиазольные волокна и нити обладают достаточно высокой эластичностью и относительным удлинением в диапазоне 7-10% в отличие от известных применяемых термостойких волокон с относительным удлинением не выше 1,5-2,0% (углеродные, стекловолокна, базальтовые, Русар, Тварон, Кевлар).

Наличие такого свойства нити обеспечивает технологическую переработку в ткани и полотна на стандартном производственном оборудовании, а применение тканей и аксиальных полотен в композитных материалах позволяет изготовлять изделия сложной конфигурации.

Эти результаты позволили предположить наличие преимущественных прочностных свойств волокон на основе оксадиазольных систем при повышенных температурах.

Следует отметить, что результаты испытаний тканей, созданных с использованием нитей и пряжи из оксадиазольных волокон, подтвердили высказанное предположение (табл. 1-2).

Таблица 1. Физико-механические свойства тканей

Таблица 2. Сравнение физико-механических показателей тканей с нормируемыми значениями

Учитывая высокие значения разрывной нагрузки и прочность при истирании, ткани саржевого переплетения арт. ТФА-1В и арт. 5691 были применены при пошиве специальной одежды для рабочих горячих цехов в качестве накладок для защиты от повышенных температур, кратковременного воздействия открытого пламени, искр и брызг расплавленного металла, металлической окалины в ходе проведения сварочных и аналогичных работ. Определение функциональных показателей проведено в соответствии с ГОСТ Р 12.4.297-2013 и ГОСТ12.4.250-2019 (табл. 3-4).

Таблица 3. Данные испытаний полиоксадиазольных тканей в виде накладок

Механические показатели (разрывная нагрузка в направлении ос новы и утка, раздирающая нагрузка и воздухопроницаемость) значи тельно превышают требуемые зна чения. Особенно важный показатель для одежды – прочность при разди ре - выше в 2,5 раза. Показатели те плопередачи остаются ниже требу емых после 5 циклов стирки-сушки. После воздействия пламени на ткани в исходном состоянии и после 5 циклов стирок отсутствуют плав ление, отверстия, горение и тление (рис. 1).

По санитарно-гигиеническим и токсиколого- гигиеническим показателям ткани отмечено значительное превышение нормируемых значений (табл. 4).

Определение показателей ткани арт. ТФА-1В в соответствии с техническим регламентом Таможенного союза ТР ТС 019/2011 «О безопасности средств индивидуальной защиты» позволило сертифицировать ее по 3 (высшему) классу защиты от повышенных температур, искр и брызг расплавленного металла, металлической окалины в ходе проведения сварочных и аналогичных работ.

Заключение

По результатам разработки и длительной эксплуатации предложена ткань, являющаяся зарубежным аналогом термостойких изделий, которая превосходит их по специальным показателям, регламентируемым отечественными стандартными документами. Показано, что при сохранении высоких прочностных показателей термостойкие полиоксадиазольные волокна и нити обладают достаточно высокой эластичностью и характеризуются относительным удлинением 7-10% в отличие от известных применяемых термостойких волокон с относительным удлинением 1,5-2,0%. Определение термостойких, санитарно-гигиенических и токсиколого-гигиенических показателей разработанных тканей позволило сертифицировать их по 3 (высшему) классу защиты от повышенных температур, искр и брызг расплавленного металла, металлической окалины в ходе проведения сварочных и аналогичных работ.

Авторы: Макаров П. Б., Пасечникова Л. М., Михайлова М. П., Макаров Б. П.

Библиографический список

1. Патент RU 2213812C2 (2000) 2003 Способ получения оксадиазольного волокна или нити. Макарова Р. А., Макаров П. Б., Панкина О. И., Кузнецов В. А., Кашицын И. В.

2. Свидетельство на товарный знак № 224405. Срок действия исключительного права до 17.11.2030.

3. Химические волокна //№ 6, 2021. С. 26-27. В. Ш. Саркисов, П. Ю. Тер-Микаэлян, М. В. Шаблыгин, Б. П. Макаров.

Подписывайтесь на наши соцсети:

ВК: vk.com/lp_magazine

Telegram: t.me/lpcourier

MAX: https://max.ru/id782021575892_biz